Výhody elektrónových mikroskopov verzus optické mikroskopy
Elektrónový mikroskop je prístroj založený na princípe elektrónovej optiky, ktorý namiesto lúčov a optických šošoviek používa elektrónové lúče a elektrónové šošovky na zobrazenie jemných štruktúr hmoty pri veľmi vysokom zväčšení.
Rozlíšenie elektrónového mikroskopu predstavuje malá vzdialenosť medzi susednými bodmi, ktoré môže rozlíšiť. V roku 197 0 s bolo rozlíšenie prenosových elektrónových mikroskopov o 0. 3 nanometre (rozlíšenie ľudského oka je asi 0,1 milimetrov). V súčasnosti majú elektrónové mikroskopy zväčšenie viac ako 3 milióny krát, zatiaľ čo optické mikroskopy majú zväčšenie asi 2000 -krát, takže je možné priamo pozorovať atómy určitých ťažkých kovov a úhľadne usporiadanú atómovú mriežku v kryštáloch prostredníctvom elektrónových mikroskopov.
V roku 1931 Knorr a Ruska z Nemecka upravili vysokonapäťový osciloskop so zdrojom elektrónových elektrónov so studenou katódou a tromi elektrónovými šošovkami a získali obrazy zväčšené viac ako desaťkrát, čo potvrdilo možnosť elektrónovej mikroskopie na zobrazovanie zväčšenia. V roku 1932, so zlepšením Ruska, rozlíšenie elektrónových mikroskopov dosiahlo 50 nanometrov, čo bolo v tom čase asi desaťnásobkom rozlíšenia optických mikroskopov. Preto elektrónové mikroskopy začali venovať pozornosť ľuďom.
V roku 194 0 s Hill v Spojených štátoch použil defogger na kompenzáciu rotačnej asymetrie elektrónových šošoviek, čo viedlo k novému prielomu v rozlíšení elektrónových mikroskopov a postupne dosiahlo moderné úrovne. V Číne bol v roku 1958 úspešne vyvinutý prenosový elektrónový mikroskop s rozlíšením 3 nanometrov a v roku 1979 bol vyvinutý veľký elektrónový mikroskop s rozlíšením 0,3 nanometrov.
Aj keď rozlíšenie elektrónových mikroskopov výrazne prekročilo rozlíšenie optických mikroskopov, je ťažké pozorovať živé organizmy v dôsledku potreby pracovať za vákuových podmienok a ožarovanie elektrónových lúčov môže tiež spôsobiť poškodenie žiarenia biologickými vzorkami. Ďalšie problémy, ako napríklad zlepšenie jasu elektrónovej pištole a kvalita elektrónovej šošovky, si tiež vyžadujú ďalší výskum.
Rozlíšenie je dôležitým indikátorom elektrónovej mikroskopie, ktorá súvisí s uhol dopadajúceho kužeľa a vlnovej dĺžky elektrónového lúča prechádzajúcich vzorkou. Vlnová dĺžka viditeľného svetla je o {{{0}} nanometroch, zatiaľ čo vlnová dĺžka elektrónového lúča súvisí s napätím zrýchlenia. Ak je napätie zrýchlenia medzi 50-100 kv, vlnová dĺžka elektrónového lúča je približne 0. 0053-0. 0037 nm. Vzhľadom na to, že vlnová dĺžka elektrónového lúča je omnoho menšia ako pri viditeľnom svetle, aj keď uhol kužeľa elektrónového lúča je iba 1% optického mikroskopu, rozlíšenie elektrónového mikroskopu je stále oveľa lepšie ako u optického mikroskopu.
Elektrónový mikroskop sa skladá z troch častí: trubice, vákuového systému a energetickej skrinky. Medzi hlavné komponenty hlavne šošovky patrí elektrónová pištoľ, elektrónová šošovka, držiak vzorky, fluorescenčná obrazovka a mechanizmus fotoaparátu, ktorý sa zvyčajne zostavuje do valcového tela zhora nadol; Vákuový systém pozostáva z mechanického vákuového čerpadla, difúzneho čerpadla a vákuového ventilu a je pripojený k valcovi cez výfukový plynovod; Power skrinka pozostáva z vysokonapäťového generátora, stabilizátora excitačného prúdu a rôznych regulačných a kontrolných jednotiek.
